蘭 鵬(51292319721114765X)
建筑施工裂縫分析
蘭 鵬
(51292319721114765X)
在建筑施工過程中,因為多種因素的影響,常常會出現建筑施工裂縫,這是任何施工單位都不希望見到的。對施工項目的質量問題進行全面的、客觀的、準確的分析,對質量問題的成因進行準確的判斷是避免同類問題再次發生的科學方法。本文從建筑裂縫的成因出發,分析建筑施工裂縫產生的原因,并從設計與工程施工兩個角度出發,提出了相應的預防處理措施,以期從根本上避免部分施工裂縫的產生。
建筑裂縫;成因分析;預防
建筑施工裂縫是建筑工程質量的通病之一。裂縫在混凝土結構中是客觀存在的,墻體裂縫、懸挑結構裂縫以及鋼筋砼柱吊裝過程中斷裂等是建筑物常見的建筑施工裂縫。裂縫的成因多種多樣。因此對于建筑施工中的各種裂縫可能的成因和危害要進行客觀地分析,不能一概而論。通過對施工裂縫的研究,針對不同的裂縫進行區別對待,采用行之有效的辦法進行處理,總結施工經驗并采取科學的措施進行預防,能夠有效的減少,乃至完全避免裂縫的產生。
在建筑施工過程中,裂縫的成因多種多樣,所產生的裂縫也是形態各異。但是通過對長期施工經驗的總結發現,常見的建筑施工裂縫按成因來區分可以分為以下幾種:1)溫度應力引起的裂縫;2)沉降作用產生的裂縫;3)收縮效應導致的裂縫;4)施工過程造成的裂縫。
絕大多數的建筑材料都有熱脹冷縮的物理特性,但每種材料隨溫度變化所發生形變的程度不同。在環境溫度變化較大時,建筑物不同部位的不同建筑材料在溫度應力的作用下各自發生不同程度的形變,此時建筑材料的形變過程會受建筑結構的約束,當形變應力大到一定程度時,溫度裂縫由此產生。溫度應力導致的開裂點都集中于建筑物的頂層、樓屋面、縱墻、橫墻等位置,尤其在建筑的兩端更為常見,甚至長裂縫能夠穿過不同的樓層。一些新修建筑中,常見的屋頂板面與墻體的開裂產生的主要原因就是溫度作用。溫度裂縫多為斜向裂縫和水平裂縫,其中以斜向裂縫更為多見。斜向裂縫一般中間寬兩端細或一端寬一端細;而水平裂縫一般是兩端寬而中間細并呈斷續狀延伸。
沉降裂縫產生的主要原因在于施工方方法不當或者是設計上存在問題。在砌體房屋結構中,如果地質條件比較好、均勻度高且房屋長高比例不是很大的情況下,地基沉降不均勻所造成的危害可能會比較小,不會引起裂縫的產生。但如果地基土質為淤泥或粘土土質時,房屋的不均勻沉降量比較大,若此時房屋長高比較大可能造成局部結構應力過大,進而導致裂縫的出現。而對于樁基礎結構的建筑來說,沉降方法不當、地基承載力檢測數據不夠準確則是導致沉降裂縫的出現的主因。
收縮效應導致的裂縫主要產生在混凝土凝結硬化的過程中,此時混凝土內水分的蒸發是由表面到內部逐漸完成的,在這一過程中,混凝土構筑物的內外會因為蒸發作用產生溫差并進而導致不均勻干縮現象的出現。收縮效應的出現會使混凝土內部產生拉應力,不均勻的拉應力在超過混凝土的抗拉強度時就會導致裂縫的出現。
在建筑工程施工過程中產生的裂縫是沒有分布規律可以遵循的。這些裂縫的出現人為因素占主要成分,可能是施工工藝的問題,也可能是操作方法有誤,總的來說,在施工過程中產生裂縫的原因有:混凝土強度不達標、澆筑速度太快。樓板厚度不足,模板拆除過早、管道設置不當、鋼筋保護層過大、混凝土澆筑方法和順序有誤、施工現場管理失當,施工縫沒有得到妥善處置等。
建筑施工裂縫的預防措施可以根據前面分析的建筑施工裂縫的成因來劃分為在設計過程中預防裂縫產生的方法和在施工過程中預防裂縫產生的方法。其中溫度應力引起的裂縫、沉降作用產生的裂縫以及收縮效應導致的裂縫都可通過在設計過程中采取措施進行預防,都可以有效的減少和避免裂縫的產生。
針對于溫度應力所引起的裂縫,控制溫度是減少裂縫產生的關鍵。因此在設計建筑物時,盡可能的將混凝土構件都布置在保溫層以內,使其溫度的變化得到有效的控制,進而減少建筑物在使用過程中產生溫度裂縫。收縮裂縫在強度高的混凝土上比在強度低的混凝土上更容易出現,而且會隨時間呈不斷增大的趨勢。因此在滿足強度需求的前提下,在混凝土的使用上,應盡可能減少高強度混凝土的使用,另外加配鋼筋能夠很大程度上減少收縮裂縫的產生。在收縮裂縫出現幾率大的部位,根據構造要求配置鋼筋也是有效的手段。在建筑物設計過程中,應當盡量避免非承重性裂縫的產生;溫度作用與收縮作用的同時出現助于增加建筑物變形的協調性,因此對于裂縫容易出現的部位應盡量使兩種作用同時出現。另外盡量降低建筑物的平面體量,避免出現墻體和樓面支撐在剛度相差較大的支座上的情況,盡可能減少建筑物出現局部較大的消弱現象的可能。
相比于以上成因的裂縫,施工過程中出現的裂縫具有很大程度的不確定性,因此很難在設計環節中采取有效措施加以預防。但施工過程中裂縫的出現的主因是施工工藝或者操作方法上的問題,因此可以通過改進施工工藝、優化操作方法的方式預防施工過程中裂縫的出現。首先混凝土的強度配置滿足要求即可,盡可能在混凝土攪拌過程中減少水泥的使用并減少絕對用水量。這樣的操作能夠減少混凝土在凝結硬化是的水分蒸發量,水分蒸發量減少能夠降低混凝土截面上的溫差,進而降低混凝土因收縮效應而產生的裂縫。在條件允許時,為進一步控制拌合混凝土的用水量,還可以在混凝土中添加高效減水劑,以取得更好的降低裂縫的出現幾率的效果。其次,在施工過程中,施工順序的安排是很關鍵的一項工作。合理的安排工程的施工順序,能夠有效的減小各個建筑構件間應力的產生,以此來較少混凝土早期裂縫出現的可能。比如,建筑物內施工時,底板的施工應該安排在建筑物墻板施工之后進行。這樣的施工順序能夠避免因為底板將墻板束縛住而產生的墻板裂縫的出現。再次,混凝土的養護工作也相當重要,理應得到充分的重視。相關研究表明,如果將普通混凝土全部浸入水下進行養護,收縮裂縫的產生幾乎可以完全避免。因此,當混凝土的澆注工作完成后,應該盡快用草簾等能夠保濕的遮蔽物將建筑構件進行遮蓋并及時澆水進行養護,以此來減少混凝土的收縮,進而避免裂縫的產生,而且混凝的養護時間應該保證在14天以上。最后,混凝土模板的拆除不應該過早。混凝土模板在混凝土澆注和養護時起到支撐并保持混凝土形狀的作用。因此,混凝土模板的拆除時間的確定應該以混凝土的強度發展過程和養護條件為依據,而且在拆除混凝土模板前必須要檢查確定混凝土的強度已經可以維持自身的形狀并且能夠支撐其所承受的載荷,避免因為模板拆除過早產生的裂縫。
建筑施工裂縫產生的原因有很多種,溫度應力、混凝土干縮效應、地基沉降不均以及施工工藝上的問題都可能導致裂縫的產生。但裂縫的產生并不是不可避免的。本文以對建筑施工裂縫的成因進行詳細的分析為基礎,從結構設計和建筑施工兩個角度來采取措施對建筑施工裂縫的出現加以預防。建筑保證人民生產生活的基本設施,工程質量關系重大。因此,施工單位應該牢固樹立工程質量意識、安全意識,盡最大的可能避免建筑工程的質量問題的出現。
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1007-6344(2016)06-0190-01